產(chǎn)品漏電的失效分析

許發(fā)諾

摘 ?要：漏電，是一種在電子產(chǎn)品上經(jīng)常出現(xiàn)的現(xiàn)象。導(dǎo)致漏電的原因多種多樣，如電子產(chǎn)品未能良好接地、電子產(chǎn)品中的器件存在損壞、焊接工藝不良等，都可能導(dǎo)致電子產(chǎn)品出現(xiàn)漏電的現(xiàn)象。近年來，隨著PCB板焊接工藝的發(fā)展，各種各樣的焊接方法開始應(yīng)用到實際產(chǎn)品中，而由于焊接工藝而導(dǎo)致的漏電現(xiàn)象也越來越頻繁，當(dāng)PCB板焊接時使用的阻焊膜表面附著過多的錫，在環(huán)境變化時有可能會引起漏電從而導(dǎo)致電子產(chǎn)品部分功能失效。本文結(jié)合一個具體案例，對由于焊接工藝導(dǎo)致的漏電現(xiàn)象進(jìn)行分析，希望能對提高電子產(chǎn)品的安全性及可靠性提供一定參考。

關(guān)鍵詞：漏電;阻焊膜附著錫過多;失效分析

引言

漏電，就是電子產(chǎn)品的某一個地方因某種原因（風(fēng)吹、雨打、日曬、受潮、碰壓、劃破、摩擦、腐蝕等），導(dǎo)致電子產(chǎn)品與地之間有部分電流通過，從而導(dǎo)致PFC電壓偏低現(xiàn)象，造成產(chǎn)品使用功能失效。本文通過一個漏電案例分析，希望對部分失效分析能起到一定的指導(dǎo)作用。

1 ?案例分析

1.1線路排查分析

1#樣品和2#樣品均標(biāo)識為“PFC電壓偏低”，即PFC工作后大電容電壓低于設(shè)計最低值383V（設(shè)計值為450V），通過PFC電壓檢測后發(fā)現(xiàn)R9806、R9808、R9811阻值偏小。然而，靜態(tài)條件下測試上述電阻阻值均正常，均為1MΩ。1#樣品通電后，實測大電容兩端電壓約為360V，確認(rèn)存在電壓偏低的現(xiàn)象。R9806兩端電壓108V，R9808電壓108V，R9811電壓113V，各電阻分壓基本一致，因此并不存在單個電阻阻值變小的情況，且考慮到三個電阻的阻值同時變小為相同的阻值可能性極低。因此，分析認(rèn)為是大電容兩端（即對地）直接發(fā)生漏電，導(dǎo)致PFC電壓的減小。

3#樣品標(biāo)識為“Q9205漏電”，背景為加濕條件下Q9205 C級和B級之間有漏電流產(chǎn)生，隨著電源的工作漏電流加大，漏電流導(dǎo)致R9230兩端電壓升高，觸發(fā)Q9205和Q9204組成自鎖回路導(dǎo)通。

1.2外觀檢查

觀察失效樣品板面，1#樣品、2#樣品在C9801和C9802大電容區(qū)域板面絕緣位置均發(fā)現(xiàn)白色異物，3#樣品在Q9205的B和C腳焊點間也發(fā)現(xiàn)大量白色異物。此外，板面其他區(qū)域普遍存在類似白色異物。

1.3 SEM&EDS分析

截取上述區(qū)域進(jìn)行表面SEM&EDS分析，結(jié)果顯示，焊點間阻焊膜表面普遍存在較高含量Sn，代表性結(jié)果見圖1～2。

1.4 離子色譜分析

分別對失效品板面（波峰焊接面）及光板板面進(jìn)行離子色譜分析，結(jié)果發(fā)現(xiàn)焊接后的板面離子濃度高于光板面離子濃度，但仍滿足當(dāng)前行業(yè)內(nèi)的相關(guān)要求，并不存在離子殘留過高的現(xiàn)象，測試結(jié)果見表1。

1.5 綜合分析

通過電路排查分析和實際測量，R9806、R9808、R9811電阻阻值正常，大電容電壓低是由于其對地漏電所致。

外觀觀察板面，發(fā)現(xiàn)板面存在較多白色異物殘留，經(jīng)SEM&EDS分析確認(rèn)板面存在的白色異物主要成分為Sn。結(jié)果表明，板面在完成器件焊接后殘留了大量Sn，大大降低了焊點間的絕緣能力。對于大電容兩端，原設(shè)計電壓為450V，焊點間板面由于大量Sn殘留而導(dǎo)致其絕緣性不足，在高電壓下很容易發(fā)生漏電現(xiàn)象，漏電會造成電壓降低，最終使大電容兩端電壓降低至383V，最終導(dǎo)致PFC電壓不足失效。對于Q9205，同樣是由于板面存在大量Sn覆蓋，直接造成Q9205的B極和C極之間出現(xiàn)漏電現(xiàn)象，導(dǎo)致R9230兩端電壓升高，最后觸發(fā)Q9205、Q9204組成自鎖回路的導(dǎo)通而失效。

通過離子色譜結(jié)果顯示，焊接后板面離子濃度相比光板有所升高，但仍滿足當(dāng)前行業(yè)內(nèi)的相關(guān)要求，因此可以排除助焊劑焊接后板面離子殘留濃度過高導(dǎo)致漏電。

綜上所述，可以認(rèn)定產(chǎn)品進(jìn)行波峰焊接后，由于未及時進(jìn)行清理工作，導(dǎo)致PCB阻焊膜表面粘附了過多Sn，Sn的存在大大降低了焊點間的絕緣能力，在使用過程中，由于產(chǎn)品使用了高電壓，同時在空氣中濕氣的共同作用下，使焊點間很容易發(fā)生漏電，且濕度越高則漏電現(xiàn)象越有可能發(fā)生。在樣品中，除大電容和Q9205位置外，其余位置也同樣存在出現(xiàn)漏電現(xiàn)象的可能性，只是可能未引起部分功能失效而未被發(fā)現(xiàn)。

根據(jù)這一現(xiàn)象，建議樣品在完成波峰焊接后，及時進(jìn)行清理，保證樣品表面清潔，避免焊接過后Sn過多粘附于板面，從而降低失效的發(fā)生。

2 ?結(jié)束語

本文中的案例是由于樣品完成波峰焊接后，沒有及時進(jìn)行清理，導(dǎo)致板面存在大量的多余物Sn，Sn的存在使焊點之間的絕緣性能下降，最后導(dǎo)致了漏電現(xiàn)象的發(fā)生，使產(chǎn)品部分功能出現(xiàn)失效。

本文通過結(jié)合一個具體案例，分析了由于焊接工藝而導(dǎo)致的漏電現(xiàn)象所造成的影響。因此希望我們在電子產(chǎn)品的生產(chǎn)過程中，需要對電子產(chǎn)品焊接過程的各個細(xì)節(jié)進(jìn)行嚴(yán)格管控，從各個角度關(guān)注產(chǎn)品的性能，全面提高產(chǎn)品的可靠性、安全性。